"Методические указания по определению содержания меди в почвах, природной воде, сушеных плодах и овощах полярографическим методом"
(утв. Минздравом СССР 22.05.1985 N 3889-85)

Медь - микроэлемент широкого диапазона действия. В оптимальных дозах она оказывает полезное влияние на обмен веществ в организме, на предупреждение и течение различных заболеваний животных и человека, на повышение продуктивности растений, улучшение качества и состава продуктов питания. При недостатке подвижной меди в почве у зерновых злаков и трав резко снижается урожай и ухудшаются их качества, что в дальнейшем отражается на организме животных и человека. Избыток подвижной меди вреден для здоровья человека и животных. Доза 0,2 - 0,5 г вызывает интоксикацию, а доза 10 г является смертельной.

Соединения меди стабильны во внешней среде и активно участвуют в кругообороте веществ в природе и миграции по одному из экологических путей: почва - растение - человек, почва - вода - человек, почва - воздух - человек.

В связи с широким использованием медьсодержащих пестицидов возникла проблема загрязнения окружающей среды медью. Установлено, что внесение медьсодержащих пестицидов в почву приводит к накоплению меди в водоемах, растениях, загрязнению плодов и овощей. Так, например, концентрация меди в яблоках, обработанных 1-процентной бордосской жидкостью, составляла 4,14 мг/кг, в то время как в яблоках, отобранных на контрольном участке, - 0,93 мг/кг.

В связи с этим разработаны величины ПДК по меди, являющиеся критерием санитарной охраны от загрязнений различных объектов: почвы, воды, растений, плодов, - не позволяющие превысить возможность их индивидуального или совместного действия на организм человека. ПДК по меди в воде водоемов санитарно-бытового назначения составляет 0,1 мг/л, МДУ во фруктах и овощах составляет 5 мг/кг меди.

Учитывая, что пороговая концентрация химических веществ в почве устанавливается не только по общесанитарному, органолептическому, но и по водно-миграционному показателю вредности, а также неоспоримую роль меди при накоплении ее в природной воде, плодах и растениях, нами разработаны методические указания определения меди в названных объектах полярографическим методом.

Основные положения. Метод основан на полярографическом определении меди в переменнотоковом и классическом режимах. Оба варианта метода могут быть выполнены на одном и том же полярографе серийного выпуска, например ППТ-1, сочетающем работу в этих режимах полярографирования.

Извлечение из почвы подвижных форм меди осуществляется аммонийно-ацетатным буферным раствором с pH 4,8. После минерализации пробы и растворения осадка в фоновом растворе 1 М HCl производят полярографирование раствора в переменном режиме. В 1 М солянокислом растворе наблюдается хорошо выраженный пик меди при потенциале -0,3 В относительно донной ртути (рис. 1 - не приводится). При анализе природной воды проводят те же операции, за исключением операций, связанных с извлечением меди.

Диапазон определяемых содержаний меди в вытяжках из почв составляет 0,01 - 2 мг/л, в природных водах 0,003 - 2 мг/л. Нижняя граница определяемых содержаний - 1,5 мкг; 0,01 мг/л - почвенной вытяжки; 0,008 мг/л - природной воды.

Метод селективен к меди.

Ацетатно-аммонийный буферный раствор с pH 4,8:

108 мл 98-процентной уксусной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 600 - 700 мл, приливают 75 мл 25-процентного раствора аммиака, перемешивают и доводят дистиллированной водой до 1 л. Проверяют pH полученного раствора.

Дистиллированная вода.

Колбы конические емкостью 500 мл, ГОСТ 10394-72.

Чашки фарфоровые емкостью 50 и 100 мл, ГОСТ 9147-73.

Цилиндры мерные емкостью 50 и 250 мл, ГОСТ 1770-64.

Пипетки градуированные емкостью 1, 2, 5 мл, ГОСТ 7851-74.

Воронки стеклянные, диаметр 35 и 75 мм, ГОСТ 8613-64.

Пробирки мерные емкостью 10 мл, ГОСТ 10515-63.

Колбы мерные емкостью 100 мл, ГОСТ 1770-64.

Фильтры бумажные.

Электроплитка.

Полярограф серийного выпуска ППТ-1.

Полярографическая ячейка.

Баллон с азотом или аргоном.

Отбор проб производится в соответствии с Унифицированными правилами отбора проб с/х продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов, утвержденными заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 21.08.79 за N 2051-79.

Приготовление почвенных вытяжек. Из 100 г воздушно-сухой измельченной почвы отбирают среднюю пробу 25 г (P). Навеску помещают в коническую колбу объемом 300 - 350 мл, приливают 250 мл (V) ацетатно-аммонийного буферного раствора с pH 4,8 и встряхивают на ротаторе в течение часа. Отфильтровывают полученную вытяжку.

Вода. Отбирают пробу воды в количестве 0,5 - 2 л и оттуда берут аликвотную часть объемом 50 - 200 мл.

Диапазон определяемых концентраций: от тысячных долей до 5 - 6%. Предел обнаружения 0,1 мкг/мл или 0,1 мг/кг продукта.

Навеску 3,93 г сернокислой меди помещают в мерную колбу объемом 1 л, растворяют и доводят до метки водой. Раствор, содержащий 0,1 мг/мл Cu, готовят десятикратным разбавлением исходного раствора в день построения градуировочного графика.

Желатин пищевой, 0,5% раствор готовят растворением 0,5 г в 100 мл дистиллированной воды, нагретой до 80 °C.

Посуда мерная, стеклянная, лабораторная, ГОСТ 7851 274, емкостью: колбы мерные 1000, 100 и 25 мл; пипетки 10 и 1 мл.

Полярограф серийного выпуска.

Полярографическая ячейка.

Печь муфельная.

Отбор проб сушеных плодов производят по ГОСТ 12001-66, а овощей - по ГОСТ 13341-67. Средний образец пробы измельчают, перемешивают и берут для анализа 5 параллельных навесок по 10 г.

В чистые, предварительно прокаленные (450 - 500 °C) и взвешенные фарфоровые тигли помещают 10 + 0,0001 г сушеных плодов или овощей, обугливают на песчаной бане или электроплитке до появления серого цвета золы. Затем тигли с золой помещают на 2 - 3 часа в муфельную печь для озоления (450 - 500 °C).

Раствор, полученный после растворения золы, нейтрализуют в мерной колбе несколькими каплями концентрированного аммиака по метилоранжу, добавляют 1 мл 0,5-процентного раствора желатина, 1 г сульфита натрия и доводят до метки раствором фона. Раствор полярографируют при выбранных условиях, найденных при построении градуировочного графика.

В мерные колбы емкостью 100 мл наливают раствор в следующих количествах: 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл для получения стандартной шкалы содержанием 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мкг/мл меди соответственно. В каждую колбу добавляют 4 мл 5-процентного раствора желатина, 4 г сульфита натрия и доводят до метки раствором фона. Наливают в электролизор донную ртуть и исследуемый раствор, в зависимости от периода капания ртути выбирают условия полярографирования: чувствительность, скорость изменения напряжения - и снимают полярограмму от -0,1 до -0,7 В.

Записывают полярограмму раствора, измеряют на полярограмме высоту волны и по градуировочному графику определяют концентрацию меди в растворе в мкг/мл.

Содержание меди X в мг/кг на сухую массу продукта определяют по формуле:

где:

a - содержание меди, мкг/мл, найденное по градуировочному графику;

V - объем мерной колбы, в которой была растворена зола, мл;

P - навеска сухопродукта, г;

в - влажность сухопродукта, %.

Соблюдаются требования безопасности, необходимые при работе с химическими реактивами, органическими растворителями и ртутью.